Вони тривають лише мить, але можуть пролетіти через мільярди світлових років, перш ніж досягнуть Землі. Йдеться про швидкі радіоспалахи — FRB, одні з найбільш загадкових явищ сучасної астрономії. І тепер учені з’ясували, що ці короткі сигнали можуть бути набагато кориснішими, ніж здавалося.
FRB — це надзвичайно потужні спалахи радіохвиль. Вважається, що принаймні частина з них виникає поблизу магнетарів — мертвих зір із неймовірно сильними магнітними полями.
Але найбільша цінність цих сигналів може бути не в тому, де вони виникають, а в тому, що відбувається з ними дорогою до нас.
На шляху через галактики радіохвилі проходять крізь величезні хмари газу й пилу. Ця своєрідна космічна «туманність» змінює сигнал, залишаючи в ньому інформацію про те, як речовина розподілена у Всесвіті.
Астрономи можуть використати ці зміни, щоб скласти карту розподілу звичайної матерії, а через неї — краще зрозуміти темну матерію та темну енергію. Останні разом становлять близько 95% вмісту Всесвіту, але їхня природа досі залишається загадкою.
Є ще одна головоломка — нейтрино, так звані «примарні частинки». Вони майже не взаємодіють із речовиною, тому проходять крізь нас практично непомітно. Вчені давно намагаються точніше визначити їхню масу.
Проблема в тому, що різні космічні ефекти можуть створювати дуже схожі зміни у розподілі матерії. Наприклад, надмасивні чорні діри в центрах галактик викидають енергію та речовину назовні, «розмазуючи» матерію на величезних відстанях.
Команда Каліфорнійського технологічного інституту проаналізувала близько 100 швидких радіоспалахів і змогла оцінити, наскільки цей процес впливає на структуру матерії між галактиками. Виявилося, що ефект зворотного зв’язку від галактик справді згладжує космічну структуру, але, схоже, слабший, ніж вважалося раніше.
І це лише початок. У 2029 році має запрацювати радіотелескоп Deep Synoptic Array у Неваді. Очікується, що він зможе знаходити десятки тисяч FRB.
Чим більше таких сигналів отримають астрономи, тим точнішою може стати карта космічної матерії. А разом із нею ми можемо нарешті наблизитися до відповідей на одні з найскладніших питань науки: що таке темна матерія, чому Всесвіт прискорює розширення і наскільки важкі загадкові нейтрино.